大佛寺煤矿加强科技创新工作的实践
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大佛寺煤矿加强科技创新工作的实践 作者：文育鹏 昝军才 来源：《科技资讯》 2014年第1期 文育鹏1 昝军才2 (1.陕西彬长集团调度指挥中心;2．陕西彬长胡家河矿业公司 陕西彬县 713500) 摘 要:大佛寺煤矿是陕西煤业集团、陕西煤田地质局和陕西省彬县煤炭总公司3家合资组建的陕西彬长矿区开发建设有限责任公司在彬长矿区开发建设的第1个特大型矿井。矿区建设至今,在公司领导的大力支持和带领下,通过矿井生产工作中的实践,在矿压研究和控制、综合防灭火、瓦斯管理及及信息化方面都取得了令人瞩目的成绩。 关键词:矿压控制 安全管理 信息化 综合防灭火 中图分类号:F273.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(a)-0092-01 大佛寺煤矿位于陕西彬长矿区南部边界,地处彬县、长武两县交接地,井田走向长15 km,倾斜宽5.8 km,井田面积86.3 km2,地质储量12.5亿 t,可采储量为7.66亿 t。该矿设计产量为800万t/a,一期为300万t/a。主采侏罗纪4煤层,全井田分布。大佛寺煤矿为高瓦斯矿井,矿井绝对瓦斯涌出量为128.35 m3/min,相对瓦斯涌出量为15.89 m3/t;二氧化碳绝对涌出量为8.14 m3/min,相对涌出量为1.01 m3/t。煤层具有自然发火性。 近年来,大佛寺煤矿在公司领导的支持和带领下,积极探索,不断创新,并与高校等科研院所加强技术合作,不断推动科技进步,在矿压控制、综合防灭火、瓦斯管理及信息化建设方面取得了令人瞩目的成绩。 1 主要科研成果 1.1 矿压控制方面的成果 大佛寺煤矿40110工作面运输巷底板围岩松软破碎,巷道底臌剧烈,通过研究,分析了40110运输巷的三个底臌特征分别为: 变形量大、变形持续时问长和挤压流动性。得出了底板围岩特性是造成巷道底臌的主要因素,水理作用、支护体系不耦合、采动影响是造成巷道底臌剧烈的诱导因素。认为“强顶、固帮和有效强化底板”是维护巷道底板稳定的关键,进一步提出了“底角锚杆+底板硬化+泄压槽+补打顶帮锚杆(索)”的软岩巷道底臌控制技术,取得了良好的工程应用效果,通过顶底板、两帮表面位移观测,矿压观测数据显示,巷道底板未出现裂缝,底臌量大幅度降低,顶板未出现离层脱落等其它变化,巷道支护完整、断面均能达到设计要求,巷道底臌得到有效控制。 1.2 瓦斯防治方面的成果 大佛寺煤矿40104工作面走向长度1920 m,切眼长度260 m,工作面为高瓦斯超长工作面,工作面初采时,瓦斯涌出主要来于本煤层及采空区残煤,工作面回采50 m后,瓦斯主要来源于本煤层及邻近层瓦斯释放。考虑到该工作面为超长工作面,布置层位较高,采用高抽巷采空区高位留巷抽放放,以此减少邻近层瓦斯涌向工作面。放采空区瓦斯是治理采面瓦斯超限的有效措施,通过高抽巷瓦斯抽放,采面瓦斯及上隅角瓦斯浓度都明显降低。采面配风量为2300 m3/min,回采瓦斯浓度为0.6%,上隅角瓦斯不超限,抽放效果非常显著。40104采面的实践证明,尽管高抽巷抽放负压作用点处于采空区,抽放效果好,但本煤层属易自然煤层,抽放时间长可导致采空区残煤自然,防灭火压力较大。 大佛寺煤矿2006年建成投产,主采4号煤,煤层厚0～19.73 m,平均11.65 m,煤层结构简单,倾角5°,属较稳定煤层,最短发火期为24 d;煤尘具有爆炸性,瓦斯含量一般在6.4 m3/t左右,最高17.11 m3/t。大佛寺煤矿40300进回顺,40104回顺掘进期间均发生了瓦斯喷出,巷道回风流瓦斯浓度超限,通风方法已无法解决瓦斯喷出问题,工作面不能正常掘进,瓦斯问题严重威胁矿井的安全生产。强化以预抽瓦斯为主,通风为辅的瓦斯治理理念,超前释放煤岩层承压瓦斯,可避免瞬间瓦斯喷出酿成事故。 1.3 防灭火方面的成果 大佛寺煤矿煤层具有自然发火性,发火期一般为3～5个月,最短发火期24 d,煤尘爆炸指数30.08%。为了彻底解决采空区煤炭自燃制约矿井安全生产的问题,大佛寺煤矿从2006年开始,与众多科研院校合作,研究高瓦斯、易自燃长距离俯采工作面防灭火措施,使自然发火的危险大大降低。根据大佛寺矿业公司煤层的地质条件和煤层自然发火特点,在本矿应用综合防灭火技术体系。综合防灭火技术体系集8种防灭火手段的优点于一体,避免了单一技术的缺陷和不足,显著提高了防灭火工作的效果。 大佛寺煤矿40104工作面可采煤层走向长度1768 m,倾斜长度260 m,采高3.8 m,采用走向长壁后退式综合机械化采煤。该工作面于2008年2月29日初采,2009年2月20日停采开始扩帮回撤,24日扩帮支护基本完毕,在回撤时发生外因火灾,及时进行了封闭。根据大佛寺煤矿40104综放工作面现状,分析了火区启封条件,提出启封回撤方案,以及启封回撤期间的通风方式、瓦斯抽采技术,堵漏、注氮、打钻注浆等一系列防灭火技术措施。实践证明,启封回撤期间的安全技术方案实施后,保证了工作环境的CO浓度、CH4浓度、温度、风量满足安全要求,将设备顺利、安全地撤出了工作面。 1.4 信息化方面成果 大佛寺煤矿井是彬长矿区开发建设的第一个大型、现代化国有矿井。通过综合自动化控制网络的建设,将矿井各系统(采掘、供电、运输、通风、排水等)的设备工作状态信息、生产信息、安全信息实时传递到矿井生产安全调度集中控制室,为大佛寺煤矿井的综合自动化系统提供了一个高速、安全、可靠的信息传输平台,为矿领导的指挥和管理提供了充分的、实时的信息依据,为大佛寺煤矿建设先进的管控一体化平台提供了基础网络支撑环境。同时,大佛寺煤矿井也是西北地区第一个实现工业以太网下井的煤矿,为煤矿信息化、数字化发展积累了丰富的经验。 2 结论 在当前经济形势下,煤炭企业向集团化、大型化发展和实现产业集中高效生产是世界煤炭工业发展的趋势,而煤炭企业要具备足够的经济实力必须拥有先进的煤矿采矿技术、管理经验和资金优势,其中,煤矿采矿技术及科技实践是最为重要的。在最近的一些年来,大佛寺煤矿不断创新,与时俱进,始终探索着先进和高效的科技实践和采矿技术,并且取得了令人瞩目的成绩。在目前全国煤矿形势不容乐观乐观的情况下,研究和探索先进的煤矿生产技术和实践应用技术具有十分重要的理论意义和实践意义。 参考文献 [1] 陈跟马,张永涛,贺海鸿,等.大佛寺软岩巷道底臌机理及控制技术研究[J].煤炭科技,2010:59-61. [2] 崔红科.彬长矿区大佛寺煤矿瓦斯喷出防治分析[J].陕西煤炭,2012:12-16. [3] 陈跟马,张进军,昝军才,等.大佛寺煤矿40104综放工作面火区启封安全回撤技术实践[J].矿业安全与环保,2012:55-60. [4] 昝军才,张进军,李科院,等.大佛寺煤矿综合防灭火应用技术[J].陕西煤炭,2011:(5)80-81. [5] 夏良.大佛寺煤矿综合自动化网络系统的实现[J].煤炭科学技术,2007:39-42. 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/66cbb4a2332b3169a45177232f60ddccdb38e64a.html